Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 140 xuống 120 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 80 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 105 xuống 45 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 85 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 420 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 105 xuống 80 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 85 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,92, và U = 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 160 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 95 xuống 70 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 80 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (2 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 130 xuống 100 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 15 °C. Với U = 500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 125 xuống 75 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.